JPH0737446U - 連続鋳造用タンディッシュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、最も激しい鋳込初期の空気酸化と
鍋交換時のスラグ巻き込みを同時に防止し、さらにタン
ディッシュにおける介在物除去効果をも向上させるタン
ディッシュを提供することを目的とするものである。 【構成】 タンディッシュ側壁の長辺側もしくは短辺側
の各々の対向する辺に１箇所ずつ注入孔を設け、取鍋底
部と連結できる２本の注入用ノズルを上記２箇所の注入
孔に別々に接続したことを特徴とする連続鋳造用タンデ
ィッシュ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高清浄度の連続鋳造鋳片を効率的に製造するための連続鋳造用タン ディッシュに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

鋼の連続鋳造において、タンディッシュは取鍋と鋳型間に位置し、操業、品質 上最も重要な役割を果たす部分の一つである。その機能は、鋳型内への溶鋼供給 量の調節、溶鋼貯蔵、介在物の分離除去等である。特に、介在物除去の機能は、 近年の鋼材品質厳格化に伴い極めて重要な機能となっている。しかし、取鍋から タンディッシュ内に溶鋼注入を開始する際の空気酸化、鍋交換時に湯面が低下す る場合のスラグ巻き込みにより溶鋼汚染の問題が生じるため、タンディッシュに おける介在物除去効果が十分に発揮されていないのが現状である。

【０００３】 このため、タンディッシュ内における溶鋼汚染防止を目的として種々の方法が 検討され、実用化されている。例えば、特開昭５９−１０５５号公報に記載され ているように、耐火ボード蓋で覆われたタンディッシュ内に不活性ガスを吹き込 むことにより、注入溶鋼の空気酸化防止が図られている。また、特公平１−２４ ５９１号公報では、タンディッシュを幅方向に２分割して受湯室と出湯室に区別 し、２つの取鍋を受湯室の両端部に配置し、交互に受湯室端部に溶鋼を供給する ことにより鍋交換時の湯面低下を防止する方法が提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、タンディッシュを耐火ボード蓋で覆い不活性ガスでシールする 方法については、タンディッシュや耐火ボード自体が高温で変形するため、空気 酸化を防止できる程度までタンディッシュ内の酸素分圧を低減することはできな い。また、タンディッシュを幅方向に２分割して受湯室と出湯室に区別し、２つ の取鍋を受湯室の両端部に配置し、交互に受湯室端部に溶鋼を供給することによ り鍋交換時の湯面低下を防止する方法は、スラグ巻き込み防止に有効であるが、 タンディッシュの表面積が増大し耐火物コストが非常に高くなるといった問題が 生じる。さらに、これら２つの方法は、取鍋からタンディッシュ内に溶鋼注入を 開始する際の空気酸化と鍋交換時に湯面が低下する場合のスラグ巻き込みの問題 を同時に解決できるものではない。

【０００５】 これらの問題を鑑み、本考案は、最も激しい鋳込初期の空気酸化と鍋交換時の スラグ巻き込みを同時に防止し、さらにタンディッシュにおける介在物除去効果 をも向上させるタンディッシュを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、タンディッシュ側壁の長辺側もしくは短辺側の各々の対向する辺に １箇所ずつ注入孔を設け、取鍋底部と連結できる２本の注入用ノズルを上記２箇 所の注入孔に別々に接続したことを特徴とする連続鋳造用タンディッシュを要旨 とするものである。

【０００７】

【作用】

一般に、取鍋からタンディッシュに溶鋼の注入を開始すると、取鍋ロングノズ ルが湯面下に浸漬されるまで、注入流は雰囲気中の酸素を多量に巻き込むため、 溶鋼中には（１）式の反応で示される空気酸化に起因する多数の介在物が生成す る。 ４Ａｌ（溶鋼中）＋３Ｏ₂ （空気中）＝２Ａｌ₂ Ｏ₃ （介在物） （１）

【０００８】 図１はタンディッシュ底部から取鍋底部までの高さｈを変更し、注入初期のＡ ｌの酸化速度ｄ［Ａｌ％］／ｄｔを調査した結果である。図から分かるように、 溶鋼の落下高さが高くなるにつれて、Ａｌの酸化速度は急激に速くなる。これは 、酸素が非常に微細な気泡として溶鋼中に巻き込まれるためで、定常注入時の酸 化速度やスラグとの反応速度に比べて極めて速く、タンディッシュにおける溶鋼 汚染の原因となる。また、鍋交換時には、次鍋が来るまでの間注入が中断される ため、タンディッシュ内溶鋼の湯面低下が起り、次鍋注入開始時、湯面に存在す るスラグや浮上介在物等が注入流により激しく巻き込まれる。図２はタンディッ シュ底部から取鍋底部までの高さｈを変更し、鋳片内のスラグ系介在物量を調査 した結果である。ここでも、溶鋼の落下高さが高くなるにつれて、スラグ巻き込 みにより鋳片内のスラグ系介在物量が急激に増加する。

【０００９】 以上に示したように、タンディッシュ内の溶鋼汚染は、主に鋳込初期の空気酸 化と鍋交換時のスラグ巻き込みに起因しており、タンディッシュ内溶鋼の清浄化 には、これら２つの溶鋼汚染を確実に防止する必要がある。そこで、本考案者ら は、図１及び図２から注入初期の空気巻き込みと鍋交換時のスラグ巻き込みを同 時に防止するためには、溶鋼の落下に伴う攪拌エネルギーを極限まで低下させ、 且つ２鍋を同時注入することで湯面低下を防止する必要があると考え、以下に説 明する連続鋳造用タンディッシュを考案した。

【００１０】 図３に示すように、タンディッシュ１内に取鍋２から溶鋼３を注入する際、タ ンディッシュ側壁４に２箇所の注入孔を設け、取鍋底部と連結できる２本の注入 用ノズル６を上記２箇所の注入孔５に別々に接続した構造の連続鋳造用タンディ ッシュ１を使用し、側壁からの溶鋼注入により溶鋼落下の攪拌エネルギーを極限 まで低減する。さらに前鍋２注入終了前に他方の注入用ノズル６に後鍋７を連結 し２鍋同時注入することにより、鍋交換時の湯面低下を回避する。これにより、 注入初期の空気酸化と鍋交換時のスラグ巻き込みを同時に防止できる。さらに、 側壁４の注入孔５から供給された溶鋼３は対面のタンディッシュ側壁４に衝突し 、上昇流８を生成するため、取鍋中の溶鋼に懸濁した介在物やスラグをタンディ ッシュ内で速やかに浮上分離できる。

【００１１】 したがって、本考案は、注入初期の空気酸化と鍋交換時のスラグ巻き込みを確 実に防止できるのみならず、タンディッシュ内での介在物除去機能を高める効果 も有する。また、従来の２鍋同時注入の方法に比べてタンディッシュ表面積の増 大がないため、耐火物コストが高くなることもない。ここで、図３では注入孔を タンディッシュ長辺側側壁に対面して設けているが、必ずしも注入孔の位置はこ れに限定するものではなく、図面は省略するがタンディッシュ短辺側側壁に対面 して設けることもできる。タンディッシュ側壁の注入孔位置は溶鋼落下の攪拌エ ネルギーを低減する意味から、できるだけタンディッシュ底部に近い位置に設け ることが好ましい。また、本考案はタンディッシュ堰等の従来技術と組み合せる ことも可能である。

【００１２】

【実施例】

以下に、実施例及び比較例を挙げて、本考案について説明する。 本考案実施例を図３に示す。タンディッシュ１は幅２ｍ×長さ９ｍ×高さ１． ５ｍで容量５０ｔのものである。注入孔５はタンディッシュ１の側壁のうち相対 向する長辺側に１００mmφで各１ヶ所設け、該注入孔５には夫々取鍋２，７の底 部と連結できる注入用ノズル６を固定配置してある。また前記注入孔５はタンデ ィッシュ底部より５０mm位置に設けてある。

【００１３】 成分Ｃ：５０PPm 、Ｓｉ：０．０１５％、Ｍｎ：０．２５％、Ｐ：０．０２％ 、Ｓ：０．０１％、Ａｌ：０．０３５％、温度１５５０℃（タンディッシュ内） の溶鋼２５０ｔを、取鍋２からタンディッシュ１内に８ｔ/minで注入した。鍋交 換時には、前鍋中に溶鋼を３２ｔ残した状態で後鍋７の注入を開始し、４分間前 ・後鍋同時注入を行う条件とした。なお、同時注入中は鍋の注入速度を各々４ｔ /minに絞った。この時、タンディッシュ注入点における初期の溶鋼中Ａｌ濃度は 全く低下せず、さらに鍋交換時の湯面低下も観察されなかった。溶鋼中全酸素量 は注入初期から常に一定で２０PPm を確保でき、溶鋼汚染は確実に防止できた。 また、取鍋内の溶鋼中全酸素量は６０PPm であり、タンディッシュ注入点で４０ PPm 分の溶鋼中全酸素量の低減効果を得た。ここで、溶鋼中全酸素量は介在物量 に相当する。以上の結果、圧延後の製品には表面欠陥は全く発生しなかった。

【００１４】 （比較例） 取鍋からの受湯のための注入孔を持たない従来のタンディッシュ（幅２ｍ×長 さ９ｍ×高さ１．５ｍで容量５０ｔ）を用い、成分Ｃ：５０PPm 、Ｓｉ：０．０ １５％、Ｍｎ：０．２５％、Ｐ：０．０２％、Ｓ：０．０１％、Ａｌ：０．０３ ５％、温度１５５０℃（タンディッシュ内）の溶鋼２５０ｔを、取鍋から内径１ ００mmφのロングノズルを通してタンディッシュ内に８ｔ/minで通常の方法で注 入した。鍋交換時には、溶鋼前鍋の注入が終了して３分後に、後鍋の注入を開始 する条件とした。この時、注入点における初期の溶鋼中Ａｌ濃度は０．００７％ に低下し、さらに鍋交換時には湯面低下が生じた。溶鋼中の全酸素量は定常部で ４５PPm であったが、注入初期には１４５PPm 、鍋交換時に１１０PPm に上昇し た。なお、取鍋内の溶鋼中全酸素量は６０PPm であった。このため、注入初期の 溶鋼汚染防止効果及び介在物除去効果の向上は見られず、圧延後の製品には表面 欠陥が発生した。

【００１５】

【考案の効果】

以上のごとく、本考案の連続鋳造用タンディッシュによれば、鋳込初期の空気 酸化と鍋交換時のスラグ巻き込みを確実に防止すると共に、タンディッシュ内に おける介在物除去効果をも向上できるため、鋳片の品質は極めて向上する。また 、２鍋同時注入が可能であるため、トラブル発生時に湯を切らすことなく鋳造で き、操業性は格段に高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶鋼落下高さとＡｌ酸化速度の関係を示す図で
ある。

【図２】溶鋼落下高さと鋳片内のスラグ系介在物量の関
係を示す図である。

【図３】本考案のタンディッシュ内溶鋼の清浄化方法を
説明するための図である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ ２ 取鍋（前鍋） ３ 溶鋼 ４ タンディッシュ側壁 ５ 注入孔 ６ 注入用ノズル ７ 取鍋（後鍋） ８ 上昇流 ９ 浸漬ノズル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュ側壁の長辺側もしくは短
   辺側の各々の対向する辺に１箇所ずつ注入孔を設け、取
   鍋底部と連結できる２本の注入用ノズルを上記２箇所の
   注入孔に別々に接続したことを特徴とする連続鋳造用タ
   ンディッシュ。